1 область применения

Вид материала

Документы

Содержание 13 Акустика залов L - длина зала по его центральной оси, м; L V - общий воздушный объем зала, м; S S - общая площадь ограждающих конструкций в зале, м; n ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ L1 - уровень звукового давления в помещении с источником звука, дБ; L

Подобный материал:

• Карта инновационной деятельности, 129.12kb.
• 1 Область применения, 134.96kb.
• 1 Область применения, 1163.76kb.
• Инструкция применения область применения gardoclean ® 358 является сильно щелочным, 151.46kb.
• «Свойства, характеристика и область применения электроизоляционной бумаги», 189.23kb.
• Контрольная работа По дисциплине: «Социология» Тема: «Предмет экономической социологии, 323.67kb.
• Оспорб-98 основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности, 985.25kb.
• Область применения Windows nt при построении локальной вычислительной сети предприятия, 412.57kb.
• 1. Область применения, 3885.29kb.
• Область применения, 76.71kb.

13 АКУСТИКА ЗАЛОВ

13.1 Процесс акустического проектирования зальных помещений должен включать:

выбор габаритов и формы помещения при соблюдении общих требований к объемно-планировочному решению залов;

проверку достоверности глобальной оценки акустики зала по статистической теории;

расчет частотной характеристики времени реверберации зала для выявления соответствия его объемному оптимуму (рисунок 6) и проведение необходимой коррекции проекта в части конструкций ограждений;



1 - залы для ораторий и органной музыки; 2 - залы для симфонической музыки; 3 - залы для камерной музыки, залы оперных театров: 4 - залы многоцелевого назначения, залы музыкально-драматических театров, спортивные залы; 5 - лекционные залы, залы заседаний, залы драматических театров, кинозалы, пассажирские залы

Рисунок 6 - Рекомендуемое время реверберации на средних частотах (500 - 1000 Гц) для залов различного назначения в зависимости от их объема

графический анализ чертежей зала с необходимой коррекцией проекта в части формы и очертаний его ограждений;

разработку мероприятий по улучшению диффузности звукового поля в зале;

расчет локальных акустических критериев на предмет соответствия их зонам оптимумов с дополнительной, в случае необходимости, коррекцией проекта;

оценку шумового режима зала с разработкой необходимых мероприятий по его улучшению;

оценку электроакустического режима зала с разработкой необходимых мероприятий.

13.2 В каждом зале должны быть выдержаны основные требования к его объемно-планировочному решению, дифференцированные в зависимости от конкретного назначения зала следующим образом:

удельный воздушный объем на одно зрительское место должен составлять, м³:

в залах драматических театров, аудиториях и в конференц-залах 4 - 5;

в залах музыкально-драматических театров (оперетта) 5 - 7;

в залах театров оперы и балета 6 - 8;

в концертных залах камерной музыки 6 - 8;

в концертных залах симфонической музыки 8 - 10;

в залах для хоровых и органных концертов 10 - 12;

в многоцелевых залах 4 - 6;

в концертных залах современной эстрадной музыки

(киноконцертных залах) 4 - 6;

максимальная длина залов L_доп, должна составлять, м:

в залах драматических театров, аудиториях

и конференц-залах 24 - 25;

в театрах оперетты 28 - 29;

в театрах оперы и балета 30 - 32;

в концертных залах камерной музыки 20 - 22;

в концертных залах симфонической музыки,

хоровых и органных концертов 42 - 46;

в многоцелевых залах вместимостью более 1000 мест 30 - 34;

в концертных залах современной эстрадной музыки 48 - 50

Для получения достаточной диффузности звукового поля следует правильно выбрать форму и пропорцию зала.

Основные размеры и пропорции зала должны выбираться из следующих условий:



где L - длина зала по его центральной оси, м;

L_доп - предельно допустимая длина зала, м;

В и Н - соответственно средние ширина и высота зала, м;

V - общий воздушный объем зала, м³;

S_n - площадь пола зала, м².

Прямоугольная форма в плане с плоским горизонтальным потолком допустима только для небольших лекционных залов вместимостью до 200 человек. Во всех других случаях зрительных залов оптимальной формой плана является трапециевидная с углом раскрытия 10 - 12°. Наличие параллельных плоских поверхностей несет опасность появления «порхающего эха», криволинейных вогнутых - фокусирования звука.

13.3 Для проверки допустимости применения в расчетах характеристик исследуемого зала методов статистической акустики в нормируемом диапазоне частот 125 - 4000 Гц следует рассчитать критическую частоту, Гц, выше которой наблюдается достаточное количество собственных мод (частот) воздушного объема, по формуле

(31)

Если расчет показал, что f_кр ≤ 125 Гц, то время реверберации, с, в зале следует определить в шести октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 125, 250, 500, 1000, 2000 и 4000 Гц:

в диапазоне 125 - 1000 Гц по формуле

(32)

в диапазоне 2000 - 4000 Гц по формуле

(33)

где V - объем зала, м³;

α_ср - средний коэффициент звукопоглощения в зале, определяют по формуле (4);

S - общая площадь ограждающих конструкций в зале, м²;

n - коэффициент, учитывающий поглощение звука в воздухе. В октаве 2000 Гц n = 0,009; в октаве 4000 Гц n = 0,022.

При определении суммарной величины эквивалентной площади звукопоглощения по формуле (3) следует считать заполнение зрительских мест 70 %.

Оптимальные значения времени реверберации в области средних частот 500 - 1000 Гц для залов различного назначения в зависимости от их объема приведены на рисунке 6. Допустимое отклонение от приведенных величин - ± 10 %. Кроме того, в октавной полосе 125 Гц допускается превышение величин времени реверберации, но не более 20 %.

Если время реверберации зала, по крайней мере, в одной из частотных полос T_fi, отличается от T_опт, то следует внести некоторые изменения в конструктивные решения для того, чтобы приблизить Т_fi к T_опт.

При f_кр >125 Гц результат, полученный по формуле (31) для октавной полосы 125 Гц, следует считать ориентировочным.

13.4 Целью графического анализа чертежей зала является проверка равномерности поступления в зоны слушательских мест первых отражений от стен и потолка с допустимыми запаздываниями Δ t: 20 - 25 мс для речи и 30 - 35 мс - для музыки. Все построения проводятся по законам лучевой (геометрической) оптики. Запаздывание первых отражений Δ t, мс, определяют по формуле

(34)

где l_отр - длина пути отраженного звука, м;

l_np - длина пути прямого звука, м;

с - скорость звука в воздухе (с = 340 м/с).

Перед началом построений каждая из исследуемых отражающих поверхностей при заданных положениях источника и приемника звука должна пройти проверку на допустимость использования ее для построения звуковых отражений. Допустимость применения геометрических отражений зависит от длины звуковой волны, размеров отражающей поверхности и ее расположения по отношению к источнику звука и точке приема. Применение геометрических отражений можно считать допустимым, если наименьшая сторона отражателя не менее чем 1,5 - 2,0 м.

Радиус действия прямого звука r_np составляет для речи 8 - 9 м, для музыки - 10 - 12 м. На зрительских местах в пределах r_np усиление прямого звука с помощью отражений не требуется. Начиная с r_np интенсивные первые отражения должны перекрывать всю зону зрительских мест. Если поверхности стен или потолка состоят из отдельных секций, следует конфигурацию членений выполнять так, чтобы отражения от соседних элементов перекрывали друг друга, не оставляя «мертвых зон», лишенных отраженного звука.

В залах с относительно большой высотой и шириной наибольшая опасность прихода первых отражений с недопустимым запаздыванием возникает в первых рядах зрительских мест. Для исправления этого явления следует выполнять специальные звукоотражающие конструкции на потолке и стенах в припортальной зоне. Принципиальная схема таких конструкций приведена на рисунке 7.

13.5 После завершения графического анализа чертежей и создания в зале оптимальной структуры ранних отражений не занятые для этой цели поверхности должны быть использованы для формирования диффузного звукового поля путем их эффективного расчленения различной формы звукорассеивающими элементами для создания рассеянного, ненаправленного отражения звука. Это достигается расчленением поверхностей балконами, пилястрами, нишами и тому подобными неровностями.

Гладкие большие поверхности не способствуют достижению хорошей диффузности звукового поля. Особенно нежелательны гладкие, параллельные друг другу плоскости, вызывающие эффект «порхающего эха», получающегося в результате многократного отражения звука между ними. Расчленение таких стен ослабляет этот эффект и увеличивает диффузность. Причем хорошо рассеиваются звуковые волны, длина которых близка к размерам детали. Рассеивающий эффект увеличивается, если шаг членений нерегулярен, т.е. расстояния между смежными членениями не одинаковы по всей расчлененной поверхности.

Балконы, ложи и скошенные стены повышают диффузность поля на низких частотах. Практически применяемые в архитектурной практике пилястры - в основном в области средних и высоких частот.

13.6 После завершения акустического проектирования формы и конструкций интерьера зала следует провести контрольные расчеты локальных акустических критериев для речи (объективные параметры разборчивости речи) и музыки (индекс прозрачности, степень пространственного впечатления, индекс громкости), которые могут быть рассчитаны только путем компьютерного моделирования импульсных характеристик помещений. Моделирование производится известными методами прослеживания лучей или мнимых источников по одной из современных компьютерных программ. Если показания хотя бы одного из критериев будут отличаться от зон оптимумов, то следует провести дополнительную коррекцию проекта зала.

13.7 При примыкании задней стены зала к потолку под углом 90° или меньше может возникнуть так называемое театральное эхо - отражение звука от потолка и стены в направлении к источнику звука, приходящее с большим запаздыванием. Для устранения такого эха следует выполнить наклонной часть потолка у задней стены или наклонной заднюю стену зала (рисунок 8).



а - лекционный зал, б - зал драматического театра, в - зал музыкального театра

Рисунок 7 - Оформление портала, позволяющее направить первые отражения в глубину зала



а и б - «театральное эхо»; в - д - «театральное эхо» отсутствует

Рисунок 8 - Конструкция потолка или задней стены зала

13.8 Большие вогнутые поверхности ограждающих конструкций залов (купол, свод, вогнутая в плане задняя стена) создают опасность концентрации отражений, при котором звук фокусируется в одной части зала, создавая сильное эхо, другие же части зала не получают отражений.

На рисунке 9 приведены три варианта проектного решения купола. Вариант а иллюстрирует крайне неудачное решение, радиус кривизны купола примерно равен высоте зала, звук фокусируется в центре зала. Вариант б - радиус кривизны составляет половину высоты зала, отражения проходят через точку фокуса и далее распределяются по площади пола. Вариант в - радиус кривизны составляет примерно две высоты зала. Звук отражается от купола в виде пучка параллельных лучей.

Если форму купола изменить невозможно (например, здание цирка) для избежания фокусирования звука следует применить членение поверхности купола (рисунки 9, г и 9, д) или использовать облицовку купола звукопоглощающими материалами.



Рисунок 9 - Варианты решения зала с куполом

13.9 Для обеспечения нормативного шумового режима в зрительных залах следует:

при архитектурно-планировочном решении здания не располагать смежно с залом помещения с источниками интенсивного шума (вентиляционные камеры, насосные и т.п.);

применять ограждающие конструкции зала с требуемой звукоизоляцией, обращая особое внимание на элементы с относительно небольшой звукоизоляцией (окна, двери);

принимать меры по снижению шума систем вентиляции и кондиционирования воздуха до допустимых (глушители, ограничение скорости воздуха на воздухораспределительных устройствах).

13.10 Разработка электроакустической части проекта зала проводится по специальной программе и базируется на параметрах, полученных ранее при расчете естественной акустики зала.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

проникающий шум: Шум, возникающий вне данного помещения и проникающий в него через ограждающие конструкции, системы вентиляции, водоснабжения и отопления.

постоянный шум: Шум, уровень звука которого изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17187.

непостоянный шум: Шум, уровень звука которого изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17187.

тональный шум: Шум, в спектре которого имеются слышимые дискретные тона. Тональный характер шума устанавливают измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

импульсный шум: Непостоянный шум, состоящий из одного или ряда звуковых сигналов (импульсов), уровни звука которого (которых), измеренные в дБАI и дБА соответственно на временных характеристиках «импульс» и «медленно» шумомера по ГОСТ 17187, различаются между собой на 7 дБА и более.

уровень звукового давления: Десятикратный десятичный логарифм отношения квадрата звукового давления к квадрату порогового звукового давления (Р_о = 2·10^-5 Па) в дБ.

октавный уровень звукового давления: Уровень звукового давления в октавной полосе частот в дБ.

уровень звука: Уровень звукового давления шума в нормируемом диапазоне частот, корректированный по частотной характеристике А шумомера по ГОСТ 17187 в дБА.

эквивалентный (по энергии) уровень звука: Уровень звука постоянного шума, который имеет то же самое среднеквадратическое значение звукового давления, что и исследуемый непостоянный шум в течение определенного интервала времени в дБА.

максимальный уровень звука: Уровень звука непостоянного шума, соответствующий максимальному показанию измерительного, прямо-показывающего прибора (шумомера) при визуальном отсчете, или уровень звука, превышаемый в течение 1 % длительности измерительного интервала при регистрации шума автоматическим оценивающим устройством (статистическим анализатором).

изоляция ударного шума перекрытием: Величина, характеризующая снижение ударного шума перекрытием.

изоляция воздушного шума (звукоизоляция) R: Способность ограждающей конструкции уменьшать проходящий через нее звук. В общем виде представляет собой десятикратный десятичный логарифм отношения падающей на ограждение звуковой энергии к энергии, проходящей через ограждение. В настоящем документе под звукоизоляцией воздушного шума подразумевается обеспечиваемое разделяющим два помещения ограждением снижение уровней звукового давленая в дБ, приведенное к условиям равенства площади ограждающей конструкции и эквивалентной площади звукопоглощения в защищаемом помещении

(A.1)

где L₁ - уровень звукового давления в помещении с источником звука, дБ;

L₂ - уровень звукового давления в защищаемом помещении, дБ;

S - площадь ограждающей конструкции, м²;

А - эквивалентная площадь звукопоглощения в защищаемом помещении, м².

приведенный уровень ударного шума под перекрытием L_n: Величина, характеризующая изоляцию ударного шума перекрытием (представляет собой уровень звукового давления в помещении под перекрытием при работе на перекрытии стандартной ударной машины), условно приведенная к величине эквивалентной площади звукопоглощения в помещении А_o = 10 м². Стандартная ударная машина имеет пять молотков весом по 0,5 кг, падающих с высоты 4 см с частотой 10 ударов в секунду.

частотная характеристика изоляции воздушного шума: Величина изоляции воздушного шума R, дБ, в третьоктавных полосах частот в диапазоне 100 - 3150 Гц (в графической или табличной форме).

частотная характеристика приведенного уровня ударного шума под перекрытием: Величина приведенных уровней ударного шума под перекрытием L_n, дБ, в третьоктавных полосах частот в диапазоне 100 - 3150 Гц (в графической или табличной форме).

индекс изоляции воздушного шума R_w: Величина, служащая для оценки звукоизолирующей способности ограждения одним числом. Определяется путем сопоставления частотной характеристики изоляции воздушного шума со специальной оценочной кривой в дБ.

индекс приведенного уровня ударного шума L_nw: Величина, служащая для оценки изолирующей способности перекрытия относительно ударного шума одним числом. Определяется путем сопоставления частотной характеристики приведенного уровня ударного шума под перекрытием со специальной оценочной кривой в дБ.

звукоизоляция окна R_Атран: Величина, служащая для оценки изоляции воздушного шума окном. Представляет собой изоляцию внешнего шума, создаваемого потоком городского транспорта в дБА.

звуковая мощность: Количество энергии, излучаемой источником шума в единицу времени, Вт.

уровень звуковой мощности: Десятикратный десятичный логарифм отношения звуковой мощности к пороговой звуковой мощности (w_o = 10^-12 Вт).

коэффициент звукопоглощения α: Отношение величины не отраженной от поверхности звуковой энергии к величине падающей энергии.

эквивалентная площадь поглощения (поверхности или предмета): Площадь поверхности с коэффициентом звукопоглощения α = 1 (полностью поглощающей звук), которая поглощает такое же количество звуковой энергии, как и данная поверхность или предмет.

средний коэффициент звукопоглощения α_ср: Отношение суммарной эквивалентной площади поглощения в помещении A_сум (включая поглощение всех поверхностей, оборудования и людей) к суммарной площади всех поверхностей помещения S_сум

(А.2)

карты шума улично-дорожной сети, железных дорог, воздушного транспорта, промышленных зон и отдельных промышленных и энергетических объектов: Карты территорий с источниками шума с нанесенными линиями разных уровней звука на местности с интервалом 5 дБА.

шумозащитные здания: Жилые здания со специальным архитектурно-планировочным решением, при котором жилые комнаты одно- и двухкомнатных квартир и две комнаты трехкомнатных квартир обращены в сторону, противоположную городской магистрали.

шумозащитные окна: Окна со специальными вентиляционными устройствами, обеспечивающие повышенную звукоизоляцию при одновременном обеспечении нормативного воздухообмена в помещении.

шумозащитные экраны: Сооружения в виде стенки, земляной насыпи, галереи, установленные вдоль автомобильных и железных дорог с целью снижения шума.

реверберация: Явление постепенного спада звуковой энергии в помещении после прекращения работы источника звука.

время реверберации Т: Время, за которое уровень звукового давления после выключения источника звука спадает на 60 дБ.